氧空位V掺杂MnO2高性能水系锌离子电池电极材料的性能
戴勤进, 樊姗, 樊鹏阳, 郑晓英, 董伟, 王梦雪, 张永
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240326
通过较为简单的水热法制备了V掺杂MnO2(VMO),并研究了其作为水系锌离子电池(ZIB)正极材料的电化学性能。材料表征和电化学性能结果表明V被均匀地掺杂到MnO2中。V掺杂不仅扩大了MnO2的层间距,增加了比表面积,还提高了其内部离子电导率。组装成的ZIB在电流密度为0.1 A·g-1的条件下,初始放电容量可达362 mAh·g-1。V的掺杂使MnO2的晶格结构更加稳定,Jahn-Teller畸变效应减弱,电极材料的结构稳定性提高。当电流密度为1 A·g-1时,经过300圈的充放电循环后,其放电容量仍然能够达到初始容量的87%。
关键词: 锌离子电池, MnO2, V掺杂, 高比电容
孔内氨基的高稳定性铟基金属有机骨架高灵敏电化学传感多巴胺
苏婧, 李冰融, 白乙艳, 籍文娟, 杨海英, 范哲锋
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230414
为设计高稳定性且高灵敏度的纯金属有机骨架(MOF)电化学传感器以检测多巴胺(DA),我们选用铟基MOF [In(2-NH3-BDC)(2-NH2-BDC)]·1.5H2O(RSMOF-1,RSMOF=resistance switchable metal-organic framework,2-NH2-H2BDC=2-氨基对苯二甲酸)修饰玻碳电极(RSMOF-1/GCE)。制备的电极RSMOF-1/GCE的DPV测试结果显示其线性范围为0.990~663 μmol·L-1、检出限为0.770 μmol·L-1。在多种干扰物质如尿酸、尿素、葡萄糖和对乙酰氨基酚存在的条件下,RSMOF-1/GCE对DA仍具有高的选择性。理论模拟结果显示,在RSMOF-1孔道内壁的—NH2可通过氢键增强与DA分子的相互作用,使RSMOF-1/GCE具有灵敏的电化学传感DA的性能。
关键词: 氨基官能化金属有机骨架, , 电化学传感器, 多巴胺
用于高性能水系锌离子电池正极材料的1T-MoS2纳米薄片的制备及性能
樊鹏阳, 樊姗, 戴勤进, 郑晓英, 董伟, 王梦雪, 黄小潇, 张永
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240339
通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS2(1T′-MoS2)。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明,1T′-MoS2的电导率明显高于2H-MoS2,并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散速率和电荷转移速率,优化材料的电化学和动力学性能。因此,采用1T′-MoS2组装的电池在0.1 A·g-1的电流密度下,首次放电容量高达202 mAh·g-1。此外,在大电流密度下(1 A·g-1),其经过500次恒电流充放电循环后,电池的容量保持率为92%,显示出较高的容量和长循环稳定性。
关键词: 水系锌离子电池, 1T-MoS2, 硫缺陷, 正极材料
内建电场与偶极场协同增强SnNb2O6/氮C3N5 S型异质结光催化性能
刘倩倩, 杜兴, 李宛飞, 戴维林, 刘波
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202311016
定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb2O6纳米片上原位生长C3N5纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb2O6/富氮C3N5 S型异质结。通过构筑S型异质结,在界面处产生IEF,促进电荷从SnNb2O6向C3N5的定向迁移。与此同时,C3N5中的DF提供一种驱动力,将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应,SnNb2O6/C3N5异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明,SnNb2O6/C3N5异质结的最佳产氢速率高达1090.0 μmol·g-1·h-1 (反应过程中持续释放H2气泡),分别是SnNb2O6和C3N5的38.8和10.7倍。此外,SnNb2O6/C3N5异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算,本文系统探讨了SnNb2O6/C3N5异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。
关键词: SnNb2O6/C3N5, 内建电场, 偶极场, 光催化性能, 定向电荷转移

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